三醋酸纤维素/壳聚糖反渗透膜的制备及性能研究

以壳聚糖(CS)为抗菌剂和三醋酸纤维素(CTA)为基膜材料,通过液-液共混和相转化成膜技术制备了三醋酸纤维素/壳聚糖共混反渗透膜(CTA/CS-RO),以改善醋酸纤维素反渗透膜的抗菌性能.采用傅里叶红外光谱、X-射线光电子能谱、扫描电子显微镜、水接触角、X-射线衍射光谱等对其结构和性能进行表征.结果表明,CTA/CS-RO中CS与CTA之间存在氢键作用,并且CS随着双扩散过程向膜表面迁移;膜厚度随着CS含量的递增而减小,横断面结构由指状孔转变成海绵状.CS的添加有利于共混膜亲水性、水通量和力学性能的提高.当CS含量为0.75%~1.00%时,膜样品在保持较高的盐截留率(R90%)的同时其断裂伸长率和结晶度没有显著变化.动态接触抗菌测试结果表明,CTA/CS-RO对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有抑菌作用.特别地,当CS含量为0.75%~1.00%时,膜样品对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为65%~72.5%和16%~51%.综合分析,CTA/CS共混反渗透膜制备过程中CS的加入量保持在0.75%~1.00%时膜的综合性能最优.     

两亲性含糖三嵌段共聚物的合成与自组装研究

以二(2-溴异丁酸)4,4′-联苯酯(BiBBP)为引发剂,采用顺序加料的方法,用原子转移自由基聚合法(ATRP)合成了一系列窄分子量分布的甲基丙烯酸甲酯(MMA)和6-O-甲基丙烯酰基-1,2;3,4-双-O-亚异丙基-α-D-吡喃半乳糖苷(MAIPGal)的三嵌段共聚物.用GPC和1H-NMR表征了聚合物的相对分子量和链段组成.结果表明,通过改变投料顺序可以合成ABA和BAB型2种三嵌段共聚物,改变投料比和控制单体的转化率可以调控聚合物的链段组成.聚合物脱保护后得到两亲性含糖共聚物.用TEM考察了聚合物在水溶液中的自组装行为,表明具有不同链段组成的共聚物可以形成不同形态的聚集体,含糖段组成高的聚合物易于形成大尺寸的胶团,含糖段组成低的聚合物易于形成结构清晰的囊泡、胶束,其中,含糖段在两边的BAB型共聚物易于形成囊泡,含糖段在中央的ABA型共聚物易于形成胶束.     

耐氯纳滤/反渗透复合膜的研究进展

聚酰胺纳滤/反渗透复合膜的耐氯性能较差,严重影响膜的使用寿命,增加了膜系统运行成本。就此,很多学者从多方面展开了耐氯复合膜的研究工作。本文对近年来国内外耐氯纳滤/反渗透复合膜的研究进行综述,阐述了聚酰胺的氯化降解机理,归纳介绍了新的膜制备工艺、新型膜材料的研究、传统单体的改性、膜表面的接枝和涂覆等提高纳滤/反渗透复合膜耐氯性的方法。在分析各类方法优劣的基础上,对聚酰胺膜的耐氯改性工作进行介绍和分析,并对聚酰胺反渗透膜复合膜耐氯改性所面临的问题及前景进行了展望。     

Synthesis of membrane adsorbers via surface initiated ATRP of 2-dimethylaminoethyl methacrylate from microporous PVDF membranes

Surface-initiated atom transfer radical polymerization(SI-ATRP) was used to tether poly(2-dimethylaminoethyl methacrylate)(PDMAEMA) onto microporous PVDF membranes in order to synthesize membrane adsorbers for protein adsorption. The alkaline treatment and bromine addition reaction were used to anchor ATRP initiators on membrane surface. Then PDMAEMA was grafted from the membrane surface via SI-ATRP. Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR), X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) and scanning electron microscopy(SEM) revealed the chemical composition and surface topography of the PVDF-g-PDMAEMA membrane surfaces. These results showed that PDMAEMA was grafted from the membrane surface successfully and a grafting yield as high as 1500 μg/cm2 was achieved. The effects of the grafting time and the density of initiators on the static and dynamic binding capacity of bovine serum albumin(BSA) were systematically investigated. Both the static and dynamic binding capacities increase with the bromination and polymerization time. However, the benefits of the initiator density on binding capacities are limited by the graft density of PDMAEMA chains.     

课后作业对《高分子化学》课程辅助教学作用初探

《高分子化学》课程对于高分子材料类专业的教学非常重要,其效果直接关系到学生后续学习和科研的成果。天津工业大学是以化学纤维和中空纤维膜为研究侧重的院校,《高分子化学》是材料科学与工程专业的基础课,因此这门课一直是我校主要建设课程之一。虽然为提高实践课比例,理论授课时间大幅压缩;但为激发学生学习理论的兴趣,提高课堂教学效果,促进其自主学习,把握重点和难点,我们为学生设计了多种类型的课后作业,从教学内容的理解、理论与实践的结合、教学重点和脉络的把握及知识的综合运用几方面考虑,帮助学生利用有限的时间更好地学习。通过三年实际教学和考察,发现精心设计的课后作业更利于帮助学生提高理论水平,改善学习效果。     

6-O-甲基丙烯酰基-D-吡喃半乳糖的水相原子转移自由聚合

合成了一种含半乳糖基团的水溶性单体6-O-甲基丙烯酰基-D-毗喃半乳糖(GMA),详细考察了其在水相中的原子转移自由聚合(ATRP),并合成了分子量分布较窄的均聚物和共聚物.用1H-NMR和GPC对聚合物进行了表征.研究表明:当引发剂为2-溴丙酸甲酯(2-MBP),铜盐配合物为CuBr/2,2'-联吡啶时,聚合可控性较差,单体转化率较低;在聚合体系中加入适量溴化铜并同时采用甲醇和水的混合溶剂,可提高GMA的ATRP可控性;加入四甲基溴化铵,并改用N,N,N',N",N"-五甲基二亚乙基三胺(PMDETA)为配体,可有效抑制二价铜的水解,提高单体的转化率;用大分子引发剂和顺序加单体法可直接合成GMA的双亲水性两嵌段共聚物.